原文传递
基于无应力状态法的大跨度钢桁架桥梁施工监控关键技术研究
| 论文题名： | 基于无应力状态法的大跨度钢桁架桥梁施工监控关键技术研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;钢桁架梁桥;无应力状态法;施工监控;有限元分析;敏感性分析 |
| 摘要： | 大跨径钢桁架桥梁具有结构性能高，整体跨径大，便于工厂化预制等显著优点，因而成为现代桥梁工程师的重要选择桥型之一。但是，此种桥型却加大了施工监控工作难度，仍然存在技术层面的难点。而无应力状态法以杆件的无应力状态量为中间媒介，确立了施工中间状态与结构成桥状态的数学关系，降低了施工监控的计算量，提高了工程效率。本文以西安某一大跨径钢桁架连续梁桥为研究对象，采用无应力状态法思想，建立有限元模型，进行了结构静力分析，线形控制，误差调整等关键技术研究。具体的工作内容和结论如下： （1）基于无应力状态法理论，推导了单元无应力状态量的计算公式，从理论层面上建立了桥梁分阶段施工的力学平衡方程。针对本文的钢桁架梁桥算例，提出了采用杆件的无应力长度为控制指标进行施工控制。 （2）采用有限元软件确定了结构的合理成桥状态。在合理成桥状态下，进行了整体结构的静力分析。研究表明，在最不利工况下，结构的应力和变形均在合理范围内。 （3）基于无应力状态法原理，以合理成桥状态为最终目标，求解出桥梁的施工预拱度。并且基于温度起拱法，计算出桥梁杆件的调整量，得到结构杆件的无应力长度。 （4）采用基于无应力状态的前进分析法，建立了桥梁的分阶段施工模型，确立了结构的理想施工状态。研究表明，桥梁一次成桥的线形跟分阶段成桥的线形和支座反力具有吻合性，桥梁分阶段施工可以完成桥梁的预设目标。 （5）进行了桥梁的敏感性分析，主要分析了主梁容重，主梁刚度，温度和二期荷载对结构的影响。在此基础上，采用最小二乘法对结构进行了参数修正，减小了误差对结构整体线形的影响。 （6）将理论研究成果应用于工程实际，全程跟踪桥梁施工过程中的线形和应力监测，进行了理论和监测数据的对比性分析，说明了施工监控的正确性和有效性。 |
| 作者： | 肖艳婷 |
| 专业： | 桥梁工程 |
| 导师： | 周勇超 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
